学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

两种Pall型摩擦阻尼支撑体系的试验研究与分析

作　者: 韩建
导　师: 张纪刚
学　校: 青岛理工大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 耗能减振 Pall型摩擦阻尼器 ANSYS 滞回特性形状记忆合金(SMA) 防屈曲支撑(BRB)
分类号: TU352.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 27次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

摩擦耗能减振技术是结构振动控制的重要研究方向,可以显著提高结构的抗震性能,Pall型摩擦阻尼器减震效果显著,制造简单、安装方便、造价低廉,因而具有广泛的应用前景。本文通过有限元软件ANSYS12.0分别分析了两种支撑体系的滞回特性,即装有普通支撑(由于Pall型摩擦阻尼器的特点,可由普通支撑模拟防屈曲支撑)的Pall型摩擦阻尼钢框架体系(Pall-BRB)和装有形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)支撑的Pall型摩擦阻尼钢框架体系(Pall-SMA),并对这两种Pall型摩擦阻尼钢框架支撑体系进行了试验研究和仿真分析。本文的主要研究内容有:(1)利用ANSYS12.0对Pall-BRB摩擦阻尼钢框架体系进行了滞回特性分析,并分析了阻尼器起滑摩擦力、支撑刚度和支撑屈曲力对其滞回特性的影响。分析结果表明,阻尼器恢复力的大小可由起滑摩擦力直接控制,支撑刚度对阻尼器恢复力的影响不大,可设计防屈曲支撑使支撑处于屈曲状态,使Pall-BRB体系充分发挥耗能作用,并提出了防屈曲支撑设计公式。(2)利用SMA的超弹性性能对Pall-SMA摩擦阻尼钢框架体系进行了有限元分析,并分析阻尼器起滑摩擦力、SMA支撑刚度和长度参数对其滞回特性的影响。分析结果表明,Pall-SMA支撑体系的滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力;阻尼器起滑摩擦力和SMA支撑刚度对SMA支撑体系影响明显,SMA长度对SMA支撑体系影响较小。(3)对Pall-BRB摩擦阻尼支撑体系和Pall-SMA摩擦阻尼支撑体系进行试验研究和仿真分析,结果表明,防屈曲钢支撑在受拉、受压情况下均能屈服,具有良好的耗能能力,SMA支撑压力变化很小,有利于支撑发挥性能,两种摩擦阻尼支撑体系的试验结果验证了仿真分析的正确性。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 选题的背景  10-12
  1.2 耗能减震技术的研究与应用  12-16
    1.2.1 粘滞阻尼器  13
    1.2.2 金属阻尼器  13-14
    1.2.3 粘弹性阻尼器  14
    1.2.4 摩擦阻尼器  14-15
    1.2.5 形状记忆合金  15-16
  1.3 选题的意义与课题来源  16-18
  1.4 主要研究内容  18-20
    1.4.1 两种摩擦阻尼支撑体系滞回特性的数值分析  18
    1.4.2 两种摩擦阻尼支撑体系滞回特性的试验研究  18-20
第2章 Pall-BRB摩擦阻尼支撑体系滞回特性分析  20-30
  2.1 引言  20
  2.2 摩擦片试验  20-22
    2.2.1 试验方案  20-21
    2.2.2 试验结果与分析  21-22
  2.3 T 形芯板摩擦阻尼器  22-23
  2.4 Pall-BRB 摩擦阻尼支撑体系滞回特性分析  23-28
    2.4.1 起滑摩擦力的影响  25
    2.4.2 支撑刚度的影响  25-26
    2.4.3 支撑屈曲力的影响  26-28
  2.5 防屈曲支撑的实用设计方法  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章 Pall-SMA 摩擦阻尼支撑体系滞回特性分析  30-42
  3.1 引言  30
  3.2 SMA 丝材试验  30-32
    3.2.1 试验结果与分析  31-32
  3.3 SMA 本构关系模型  32-34
  3.4 Pall-SMA 摩擦阻尼支撑体系滞回特性分析  34-41
    3.4.1 有限元模型滞回特性分析  34-36
    3.4.2 阻尼器起滑摩擦力的影响  36-37
    3.4.3 SMA 支撑刚度的影响  37-39
    3.4.4 SMA 支撑长度的影响  39-40
    3.4.5 Pall-SMA 支撑体系与Pall-BRB 支撑体系的对比  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章 Pall-BRB摩擦阻尼支撑体系试验研究  42-58
  4.1 引言  42
  4.2 Pall-BRB 支撑体系试验  42-45
  4.3 试验结果与分析  45-49
    4.3.1 阻尼器预紧力对结构滞回特性的影响  47-48
    4.3.2 支撑刚度对结构滞回特性的影响  48-49
  4.4 试验结果与仿真分析结果对比  49-57
    4.4.1 阻尼器起滑摩擦力的对比分析  52-54
    4.4.2 支撑刚度的对比分析  54-57
  4.5 本章小结  57-58
第5章 Pall-SMA 摩擦阻尼支撑体系试验研究  58-68
  5.1 引言  58
  5.2 Pall-SMA 支撑体系试验  58-60
  5.3 试验结果与分析  60-62
  5.4 试验结果与仿真分析结果对比  62-67
    5.4.1 SMA 支撑长度为40mm  62-64
    5.4.2 SMA 支撑长度为320mm  64-67
  5.5 本章小结  67-68
第6章结论与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
    6.1.1 Pall-BRB 摩擦阻尼支撑体系  68
    6.1.2 Pall-SMA 摩擦阻尼支撑体系  68-69
  6.2 展望及建议  69-70
参考文献  70-75
附录  75-93
攻读硕士学位期间发表的学术论文  93-94
致谢  94

两种Pall型摩擦阻尼支撑体系的试验研究与分析

内容摘要

全文目录

相似论文